Autosomes and Sex Chromosomes
Na figura acima observe que a maioria dos cromossomas são emparelhados (mesmo comprimento, localização centrômero, e padrão de bandagem). Estes cromossomas são chamados autossomas. No entanto note que dois dos cromossomas, o X e o Y, não são parecidos. Estes são cromossomas sexuais. Em humanos os machos têm um de cada enquanto as fêmeas têm dois cromossomas X. Autossomos são aqueles cromossomos presentes no mesmo número em machos e fêmeas, enquanto cromossomos sexuais são aqueles que não são. Quando os cromossomos sexuais foram descobertos pela primeira vez, sua função era desconhecida e o nome X foi usado para indicar esse mistério. Os próximos foram chamados Y, depois Z, e depois W.
A combinação de cromossomos sexuais dentro de uma espécie está associada com indivíduos masculinos ou femininos. Em mamíferos, moscas da fruta e alguns embriões de plantas floridas, aqueles com dois cromossomos X se desenvolvem em fêmeas enquanto aqueles com um X e um Y se tornam machos. Em aves, mariposas e borboletas, os machos são ZZ e as fêmeas são ZW. Como os cromossomos sexuais surgiram várias vezes durante a evolução, o(s) mecanismo(s) molecular(ais) através do qual eles determinam o sexo difere(m) entre esses organismos. Por exemplo, embora humanos e Drosophila tenham ambos cromossomos sexuais X e Y, eles têm diferentes mecanismos para determinar o sexo .
Em mamíferos, os cromossomos sexuais evoluíram logo após a divergência da linhagem monotrema da linhagem que levou aos mamíferos placentários e marsupiais. Assim, quase todas as espécies de mamíferos utilizam o mesmo sistema de determinação do sexo. Durante a embriogênese, as gônadas se desenvolverão em ovários ou testículos. Um gene presente apenas no cromossoma Y chamado TDF codifica uma proteína que faz as gônadas amadurecerem em testículos. Os XX embriões não têm esse gene e suas gônadas amadurecem em ovários (padrão). Uma vez formados, os testículos produzem hormônios sexuais que direcionam o resto do embrião em desenvolvimento para o macho, enquanto os ovários produzem hormônios sexuais diferentes que promovem o desenvolvimento feminino. Os testículos e ovários são também os órgãos onde os gametas (espermatozóides ou óvulos) são produzidos.
Como os cromossomos sexuais se comportam durante a meiose? Bem, naqueles indivíduos com dois dos mesmos cromossomos (ou seja, sexos homogêneos: XX fêmeas e ZZ machos) os cromossomos se emparelham e segregam durante a meiose I da mesma forma que os autossomos. Durante a meiose em XY machos ou ZW fêmeas (sexos heterogêneos) os cromossomos sexuais formam um par entre si (Figura \PageIndex{16}}). Em mamíferos, a consequência disso é que todos os óvulos carregarão um cromossomo X enquanto os espermatozóides carregarão um cromossomo X ou um Y. Metade da descendência receberá dois cromossomas X e se tornará fêmea enquanto que a metade receberá um X e um Y e se tornará macho.
Figure \(\PageIndex{16}}): Meiose num mamífero XY. Os estágios mostrados são anáfase I, anáfase II, e esperma maduro. Observe como metade dos espermatozóides contém cromossomos Y e a outra metade contém cromossomos X. (Original-Harrington-CC:AN)